welcome购彩大厅交流群_用户注册 | 官网首页登录平台网址

科学家成功合成铹的第14个同位素******

　　超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素。铹-251具有α衰变性，可以发射出两个不同能量的α粒子。

　　超重元素的合成及其结构研究是当前原子核物理研究的一个重要前沿领域。铹是可供合成并进行研究的一种超镄元素，引起了人们极大的兴趣。

　　近日，科研人员利用美国阿贡国家实验室充气谱仪（AGFA）成功合成了超镄新核素铹-251。相关成果发表于核物理学领域期刊《物理评论C》。

　　此次合成铹的新同位素，运用了什么技术方法？合成得到的铹-251，具有什么基本特征？合成的铹-251对于物理、化学等学科的研究来说具有什么意义？针对上述问题，记者采访了这一工作的主要完成人之一，中国科学院近代物理研究所副研究员黄天衡。

　　不断进行探索，再次合成铹同位素

　　铹的化学符号为Lr，原子序数为103，是第11个超铀元素，也是最后一个锕系元素。“一般来说，原子序数大于铹的元素被称为超重元素。”黄天衡介绍。

　　质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。同一种元素的同位素在化学元素周期表中占有同一个位置，同位素这个名词也因此而得名。

　　103号元素由阿伯特·吉奥索等科研人员于1961年首次合成。为纪念著名物理学家欧内斯特·劳伦斯，103号元素被命名为铹。锕系元素是元素周期表ⅢB族中原子序数为89—103的15种化学元素的统称，其中，铹元素在锕系元素中排名最后。

　　截至目前，科研人员们共合成了铹的14个同位素，质量数分别为251—262、264、266。目前合成的铹的14个同位素中，铹-251至铹-262是在实验中通过熔合反应直接合成的，铹-264和铹-266则是将原子序数更高的核素通过衰变生成的。

　　目前，铹的化学研究中最常使用的同位素是铹-256和铹-260。科研人员通过化学实验证实铹为镥的较重同系物，具有+3氧化态，可以被归类为元素周期表第七周期中的首个过渡金属元素。由于铹的电子组态与镥并不相同，铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具有波动性。在核结构研究方面，受限于合成截面等原因，目前的研究仅集中在铹-255上。然而即使是铹-255，其结构能级的指认目前也还存有争议。

　　通过熔合反应，形成新的原子核

　　铹和其他原子序数大于100的超镄元素一样，无法通过中子捕获生成。目前铹只能在重离子加速器中通过熔合反应合成。由于原子核都具有正电荷而会相互排斥，因此，只有当两个原子核的距离足够近的时候，强核力才能克服上述排斥并发生熔合。粒子束需要通过重离子加速器进行加速。在轰击作为靶的原子核时，粒子束的速度必须足够大，以克服原子核之间的排斥力。

　　“仅仅靠得足够近，还不足以使两个原子核发生熔合。两个原子核更可能会在极短的时间内发生裂变，而非形成单独的原子核。”黄天衡介绍，如果这两个原子核在相互靠近的时候没有发生裂变，而是熔合形成了一个新的原子核，此时新产生的原子核就会处于非常不稳定的激发态。为了达到更稳定的状态，新产生的原子核可能会直接裂变，或放出一些带有激发能量的粒子，从而产生稳定的原子核。

　　在此次实验中，科研人员利用美国阿贡国家实验室ATLAS直线加速器提供的钛-50束流轰击铊-203靶，通过熔合反应合成了目标核铹-251。这个新的原子核产生后，会和其他反应产物一起被传输到充气谱仪（AGFA）中。在充气谱仪（AGFA）中，铹-251会被电磁分离出来，并注入到半导体探测器中。探测器会对这个新原子核注入的位置、能量和时间进行标记。

　　“如果这个原子核接下来又发生了一系列衰变，这些衰变的位置、能量和时间将再次被记录下来，直至产生了一个已知的原子核。该原子核可以由其所发生的衰变的特定特征来识别。”黄天衡说。根据这个已知的原子核以及之前所经历的系列连续衰变的过程，科研人员可以鉴别注入探测器的原始产物是什么。

　　超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素（具有相同中子数的核素），还是利用充气谱仪（AGFA）合成的首个新核素。目前的实验结果表明，铹-251具有α衰变性，可以发射出两个不同能量的α粒子。

　　拓展新的领域，推动超重核理论研究

　　由于形变，若干决定超重核稳定岛位置的关键轨道能级会降低到质子数Z约等于100、中子数N约等于152核区的费米面附近。对于这一核区的谱学研究可以对现有描述稳定岛的各个理论模型进行严格检验,从而进一步了解超重核稳定岛的相关性质。由于上述原因，对于这一核区的谱学研究是当下探索超重核结构性质的热点课题。

　　此前的理论模型均无法准确地描述这一核区铹的质子能级演化，相关的实验数据十分有限。“本次实验的初衷为把铹的结构研究进一步拓展到丰质子区，尝试开展系统性的研究。”黄天衡表示。

　　研究结果表明，形成超重核稳定岛的关键质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级反转现象。此外，研究人员还通过推转壳模型下粒子数守恒方法（PNC-CSM）较好地描述了这一现象，并指出了ε_6形变在这一核区的质子能级演化中起到的重要作用。

　　“此次研究指出了ε_6形变在铹的丰质子核区的质子能级演化中起到的重要的作用，对现有的理论研究提出了新的挑战，将推动超重核领域相关理论研究的发展。”黄天衡说。（记者颉满斌）

相约“云端”，文博点亮创意之城******

　　作者：邓海建

　　12月28日，第十八届中国（深圳）国际文化产业博览交易会在深圳拉开序幕。作为国家级、国际化、综合性文化产业博览交易会，文博会为中国文化产业的高质量发展注入了强劲动力。本届文博会采用线下为主、线上同步的方式，设置6大展馆、一个线上国际馆和一个云上文博会平台。线上线下的双轨运作各放异彩，让文博会成为真正永不落幕的文化盛会。

　　创新奔涌、创意融合，这是一场“展”与“城”的对话。文博会每年汇聚海内外10多万种文化创意产业展品，4000多个文化产业投融资项目在现场进行展示与交易，为中国文化产业的高质量发展注入了强劲动力。这里，是中外文化产业探索展示的“首选地”、是全球文化消费体验的“主舞台”，更是兼具项目交易、投资促进、人文交流、合作互鉴的“超链接”。

　　潮流前沿的文博会早早开启了“云端相约”的版图。2020年，第十六届文博会在线上成功举办，文博会数字化元年就此开启；2021年，第十七届文博会首次实现了文博会线上线下双轨运作，真正意义上实现了“永不落幕的文博会”。今年，第十八届文博会则分为线下博览与交易、云上展示与交流和配套活动三大部分，将“线下博览与交易”与“云上展示与交流”有机结合，继续“双线”叙事。千里之远、万里之遥，借助全方位、多角度、全链条式的数智革新，人们在云开幕、云展厅、云招商、云签约、云大数据——“五朵云”展示交流的基础上，共同畅想文化新消费。

　　“中国文化产业第一展”常变常新，不变的，是文博会对城市文化创意产业的点亮与赋能。深圳将文化产业打造为四大支柱产业之一的目标，受益于文博会的平台支撑和撬动作用，城市文化产业发展迅猛。目前，深圳文化产业增加值已突破2500亿元，占全市GDP8%，法人单位数超过10万家，从业人员超过100万，总体发展水平处于全国前列，创意设计、动漫游戏、数字文化等行业在全国的竞争优势明显。

　　蓬勃的市场主体、优秀的创意人才、成熟的制度环境，让“展”与“城”既互相促进，更互相成就。值得一提的是，文博会的溢出效应越发彰显。比如，借助深圳文博会平台，福建德化的“富贵红”瓷器，签下6000万美元的订购大单，迈出了走向世界的一步；甘肃兰州歌舞剧院出品的《大梦敦煌》，漂洋过海走向世界，让中华优秀传统文化远播国外……在促进中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展层面，文博会的支点作用更为凸显。

　　十八载风雨兼程，文博会大放异彩。相信今年的文博会，必会提振各方信心、凝聚各界共识，以馨暖的南方之风，带领中国文化创意产业真正走进2023年的“春天里”。（邓海建）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）